機(jī)車(chē)NSK軸承發(fā)生故障的原因分析
NSK軸承是機(jī)車(chē)車(chē)輛運(yùn)行中的關(guān)鍵部件,在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,存在著各種影響因素,分析其發(fā)生故障的原因Igl可以歸納如下:
1.機(jī)車(chē)輪對(duì)踏面擦傷故障軸承輪對(duì)踏面擦傷多數(shù)是陳舊性的,擦傷形成后車(chē)輪己運(yùn)行了較長(zhǎng)時(shí)間,機(jī)車(chē)運(yùn)行時(shí)以較高的頻率對(duì)軸承進(jìn)行動(dòng)載荷沖擊,其沖擊載荷及破壞力是相當(dāng)大的,造成軸承內(nèi)zui薄弱的保持架配件產(chǎn)生應(yīng)力疲勞而斷裂,破壞軸承的正常工作狀態(tài)。
2.軸承自身質(zhì)量與列車(chē)提速不適應(yīng)機(jī)車(chē)軸承運(yùn)用工況環(huán)境惡劣,列車(chē)提速更進(jìn)一步加大了對(duì)運(yùn)行軸承的沖擊力。
貨車(chē)軸承保持架由低碳鋼沖壓而成,強(qiáng)度低,是軸承內(nèi)部zui易發(fā)生故障,壽命zui短的配件。
3.軸承制造質(zhì)量與檢修質(zhì)量不高目前各廠、段軸承的制造、大修及一般檢修工藝質(zhì)量參差不齊,而軸承的制造、檢修及壓裝質(zhì)量直接影響軸承的運(yùn)用狀態(tài)。按現(xiàn)行的段修規(guī)程,對(duì)踏面擦傷、局部凹陷深度小于2mm,可以不退卸軸承進(jìn)行漩修,這樣對(duì)于己形成的初期軸承故障就不易及時(shí)發(fā)現(xiàn),造成故障隱患。
而在NSK軸承發(fā)生的各種故障中,以發(fā)生振動(dòng)的表現(xiàn)zui為明顯,出現(xiàn)的頻率也zui高。NSK軸承在工作過(guò)程中,組成NSK軸承的元件,如內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體,所受到的載荷都呈周期性變化,滾動(dòng)體和內(nèi)、外滾道的接觸處的接觸應(yīng)力屬于交變應(yīng)力,即使在各個(gè)滾動(dòng)體的尺寸*相同、內(nèi)外滾道是理想的圓而且光滑、保持架*平衡的理想狀態(tài)下,NSK軸承工作時(shí)它的元件也會(huì)產(chǎn)生一系列的振動(dòng),這些振動(dòng)通過(guò)軸可以傳到軸上的其他零件,從而誘發(fā)它們的振動(dòng),也可以通過(guò)軸承座傳到機(jī)箱,引起機(jī)箱的振動(dòng)。
軸承出現(xiàn)故障后,將出現(xiàn)軸承故障性振動(dòng)。軸承故障性振動(dòng),除了由外界激勵(lì)因素引起之外,屬于軸承本身故障所引起的振動(dòng)主要有下列原因:
1.由于載荷過(guò)大引起內(nèi)、外圈和滾動(dòng)體的*變形導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)軸中心隨滾動(dòng)體位置變化而變化,從而引起的振動(dòng)。另外還有因?yàn)榘惭b不準(zhǔn)確或滾動(dòng)體大小不一致引起的振動(dòng)。一般情況下,這種振動(dòng)的頻率較低。
2.軸承工作表面上存在缺陷。NSK軸承可能由于潤(rùn)滑不良,載荷過(guò)大,材質(zhì)不當(dāng),軸承中落入異物,銹蝕等原因引起軸承工作表面上的剝落、裂紋、壓痕、腐蝕凹坑和膠合等離散型缺陷或局部的損傷。當(dāng)滾動(dòng)體通過(guò)一個(gè)缺陷時(shí),就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)微弱的沖擊脈沖信號(hào),好像一個(gè)小榔頭敲擊一樣。軸承內(nèi)產(chǎn)生的沖擊能量可激起軸承和軸承座各零部件及其固有頻率的振動(dòng),振動(dòng)能量隨著機(jī)械結(jié)構(gòu)的阻尼而衰減。
因此,這種由局部缺陷所產(chǎn)生的沖擊脈沖信號(hào),其頻率成分不僅有反應(yīng)軸承故障特征的間隔頻率,而且還包括有反應(yīng)軸承元件的自振頻率的高頻成分。
3.潤(rùn)滑不良。潤(rùn)滑劑不足或潤(rùn)滑不良時(shí),滾動(dòng)體在旋轉(zhuǎn)中由于不能形成良好的油膜而發(fā)生金屬與金屬之間的滑動(dòng)摩擦,滾動(dòng)體不能處于純滾動(dòng)狀態(tài),從而加劇了滾動(dòng)體和滾道的磨損和疲勞,使軸承振幅加大。保持架的引導(dǎo)而與滾動(dòng)體之間無(wú)油膜隔離,則可能使?jié)L動(dòng)體在保持架內(nèi)被卡住,或者保持架的材料膠合到滾動(dòng)體上。
潤(rùn)滑不良會(huì)使保持架產(chǎn)生異常的振動(dòng)和噪聲,這種振動(dòng)是由于滾動(dòng)體和保持架之間的摩擦,引起保持架的自激振動(dòng)所致。
機(jī)器的異常振動(dòng)和噪聲是由機(jī)器中運(yùn)動(dòng)部件的不正?;蚬收弦?,因此,振動(dòng)或噪聲信號(hào)中一定包含有有關(guān)故障的信息,通過(guò)對(duì)機(jī)器的振動(dòng)和噪聲的分析,就可以得到機(jī)器的工作狀況、是否有故障以及故障的發(fā)生部位和故障的發(fā)展趨勢(shì)。目前的機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)和故障診斷系統(tǒng),大都是利用振動(dòng)和噪聲的分析來(lái)進(jìn)行的。
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